快照式光谱成像系统的性能参数有哪些？

快照式光谱成像系统作为一种无损检测系统，可以对样本进行定性与定量的分析，并给出相应的图谱信息，因而具有图谱合一的特点。那么，快照式光谱成像系统的性能参数有哪些？本文对快照式光谱成像系统的性能参数做了介绍。

1.工作类型

工作类型在很大程度上取决于快照式光谱成像系统中快照的形式，常用快照形式有积分视场、编码孔径以及计算层析成像的形式。在实际应用中需要根据具体需求进行选择。

2.工作波段

工作波段指的是快照式光谱成像系统所获得的有效光谱信息的波长范围，波长范围较小的光谱成像系统，一般都可以提供详尽的光谱信息，反之，大范围的波长范围则具有较宽视觉范围。因此，光谱成像系统的工作波段是必须明确设定的参数之一。在快照光谱成像系统的设计中，不同目标场景的光谱特征是不同的。因此，在快照光谱成像系统的设计过程中，需要根据光学仪器的使用领域和工作类型来确定系统的波长范围。

3.视场

视场又称视场角，是指以光学仪器镜头作为顶点，把目标场景物像能够经过镜头最大距离两边所形成夹角称为视场角。其尺寸确定光学系统所能观察的视野范围。视场角用FOV来表示。

4.F数

F数又称光圈数，是光学系统的重要指标之一，用来评价系统的实际通光能力。F数是相对孔径的倒数，可用镜头焦距及入瞳直径来表示，也可通过镜头数值孔径（NA）和光学放大倍率（β）来计算。F数越小，通光能力越强。

5.光谱分辨率

光谱分辨率是指光谱成像系统能够分辨的最小波长差。具体来说，它是指在某个波长附近，谱线的宽度（全宽度）与该波长的比值。通常使用单位为纳米来表示光谱分辨率。光谱分辨率越高，说明系统对波长的分辨能力越好。通常入射狭缝、光栅以及探测器像素尺寸都会影响系统光谱分辨率。细小的狭缝以及较小的探测器像素尺寸能获得较高的光谱分辨率，但系统灵敏度会下降；高刻划线光栅能提高光谱分辨率，其光谱范围会有所减小；因此在系统的设计过程中需重点考虑。

6.空间分辨率

空间分辨率是指快照式光谱成像系统可辨别的最小细节的度量，是用来表征图像分辨被测目标细节的指标。通常情况下，对具体探测器而言，其空间分辨率，光谱分辨率与光谱范围是相互冲突的。增加空间分辨率将使光谱分辨率下降，而扩大光谱范围也可能导致空间分辨率及光谱分辨率下降。因此，在实际应用中需要根据具体应用场景来进行取舍。

7.光通量

光通量就是指快照式光谱成像系统对光信号进行采集与传输的能力。系统采集光信号能力主要由成像单元数值孔径决定，而系统的透镜率以及分光元件的效率，则决定了快照式光谱成像系统传输光信号的能力。快照式光谱成像系统的光通量越高，意味着该系统能够获取更多目标光能量并传输给探测器。